以彌散銅為基體,鍍銅碳纖維為增強(qiáng)潤(rùn)滑相,通過(guò)冷壓燒結(jié)制備出銅基碳纖維剎車(chē)片材料。采用掃描電子顯微鏡觀察了銅基剎車(chē)片材料的顯微組織、拉伸斷口及磨損形貌,并對(duì)材料的硬度、抗拉強(qiáng)度、摩擦因數(shù)及磨損量進(jìn)行了測(cè)試分析。結(jié)果表明:碳纖維在基體中分布均勻,與基體結(jié)合良好;碳纖維的添加能提高銅基剎車(chē)片材料的硬度和抗拉強(qiáng)度,降低摩擦因數(shù),提高材料的耐磨性,試驗(yàn)得出最佳的碳纖維質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.5%～0.7%。 

【文章來(lái)源】：粉末冶金工業(yè). 2020,30(06)北大核心

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【部分圖文】：

碳纖維的顯微形貌

圖4和圖5為不同碳纖維含量的銅-碳纖維材料的硬度與抗拉強(qiáng)度曲線，由圖可知，隨著碳纖維含量的增加材料的硬度逐漸提高，當(dāng)碳纖維質(zhì)量分?jǐn)?shù)超過(guò)0.5%時(shí)硬度值不再出現(xiàn)明顯變化；而抗拉強(qiáng)度隨著碳纖維含量的增加先升高后降低，當(dāng)碳纖維質(zhì)量分?jǐn)?shù)達(dá)到0.5%時(shí)抗拉強(qiáng)度值達(dá)到最大373 MPa。這主要是因?yàn)橐环矫嬖诶鋲哼^(guò)程中，部分碳纖維在拉應(yīng)力的作用下被拉斷破壞，拉斷后的碳纖維暴露出新的端面，并且該端面沒(méi)有銅鍍層，燒結(jié)后在該斷口處形成裂紋源。另一方面，原始碳纖維的端部因銅鍍層缺失與基體結(jié)合力不夠，當(dāng)拉應(yīng)力沿著碳纖維長(zhǎng)度方向作用時(shí)，首先端部與基體分離，在拉伸過(guò)程中碳纖維的一端從基體中拔出。碳纖維含量越高，裂紋和弱界面越多，從而導(dǎo)致材料的抗拉強(qiáng)度下降。圖6為材料的拉伸試驗(yàn)斷口組織照片，由圖可知，拉伸斷口布滿細(xì)密等軸韌窩，表現(xiàn)出明顯的韌性斷裂特征，部分碳纖維端頭從基體中拔出，但拔出長(zhǎng)度小于30μm，可見(jiàn)碳纖維與基體之間有足夠強(qiáng)的結(jié)合力，適量碳纖維的存在能提高材料的整體強(qiáng)度。圖3 碳纖維與銅基體結(jié)合界面的SEM照片

碳纖維與銅基體結(jié)合界面的SEM照片

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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